NaCl处理对草莓生理特性的影响

2017-03-21 18:39王丽娟白义奎王铁良
湖北农业科学 2017年3期
关键词:生理特性草莓

王丽娟++白义奎++王铁良

摘要:以日本山崎配方进行营养液供给,研究了不同浓度NaCl处理对草莓生理特性的影响。结果表明,NaCl处理后草莓叶面积增长量、叶色指数、干物质含量、净光合速率(Pn)随着NaCl处理浓度的升高而降低。30 mmol/L NaCl处理在第6天出现盐害,60 mmol/L NaCl处理在第3天出现盐害;90、120 mmol/L NaCl处理在第3天出现盐害,且盐害率达100%。

关键词:草莓;NaCl处理;生理特性

中图分类号:S668.4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)03-0481-02

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.03.021

The Effects of NaCl Treatment on the Physiological Characteristics of Strawberry

WANG Li-juan1,2,BAI Yi-kui1,WANG Tie-liang1

(1.College of Water Resource,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China;

2.College of Horticulture and Landscape,Tianjin Agricultural College,Tianjin 300384,China)

Abstract: The effects of different concentrations of NaCl treatment on physiological characteristics of strawberry supplied by Japan Yamazaki formula nutrient solution were studied. The results showed that leaf area growth, leaf color index,dry matter content,net photosynthetic rate(Pn) of strawberry treated by NaCl decreased with the increase of NaCl concentration. 30 mmol/L NaCl treatment appeared salt injury in 6 days,60 mmol/L NaCl treatment appeared salt injury in 3 days. 90,120 mmol/L NaCl treatment appeared salt damage in 3 days,and salt injury rate was 100%.

Key words: strawberry; NaCl treatment; physiological characteristics

天津市較多地区为退海之地,盐碱地面积较大,盐碱土中的盐分主要为Na+、Ca2+、Mg2+ 3种阳离子和CO32-、HCO3-、Cl-、SO42- 4种阴离子组成的12种盐,个别地区还分布着少量的硝酸盐盐土。盐土表层含盐量在0.2%~0.5%时就可能对植物产生不利的影响[1]。草莓为浅根性植物,其抗盐性弱[2,3],所以高盐分土壤不利于草莓的生长发育,影响了草莓的产量及品质,严重威胁着草莓产业的经济效益和持续发展。天津郊区土壤中含量较高的主要为Na+和Cl-,因此试验选用NaCl作为盐处理,通过不同浓度的NaCl处理草莓幼苗,探究不同含盐量对草莓盐害程度、生长及光合性能的影响程度,以期为草莓设施抗盐栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与处理

试验于2015年秋季在天津农学院日光温室中进行,草莓品种为日本红颜。草莓采用盆栽方式,盆的规格为宽20 cm、长44 cm、深15 cm,基质选用清洗过的蛭石,以日本山崎配方进行营养液供给。

NaCl处理浓度为30、60、90、120 mmol/L,分别记为处理A、B、C、D,对照(CK)用去离子水处理。定植后1个月,每盆草莓使用1 L NaCl溶液,分2次施入。每个处理20株,栽培管理措施相同,随机区组设计。

1.2 测定方法

1.2.1 盐害指数和盐害率 盐害指数和盐害率分别于处理的第3、6、9、12天进行测定。盐害分级:0级-无盐害症状;1级-轻度盐害,约1/3的叶片叶尖和叶缘呈失水萎蔫状;2级-中度盐害,约1/2的叶片叶尖和叶缘失水萎蔫并有焦枯;3级-重度盐害,约2/3以上的叶片叶尖和叶缘焦枯面积约达1/3; 4级-极度盐害,所有的叶片叶尖和叶缘焦枯,面积达1/2以上;5级-植株叶片全部枯死。

盐害指数=[∑(代表级值×株数)]/(最高等级×总株数)×100%

盐害率=受害株数/总株数×100%

1.2.2 叶色指数 运用SPAD-502叶绿素计测定。

1.2.3 叶面积增长量 运用手持式叶面积仪测定(型号:CI-202),叶面积增长量=处理结束时平均单株叶面积-处理前平均单株叶面积。

1.2.4 光合速率及其参数测定 采用CIRAS-2光合仪(美国PP Systems公司)进行测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci),测定叶为完全展开的功能叶。

2 结果与分析

2.1 盐害指数和盐害率分析

由表1可以看出,处理A在第3天时未出现盐害,第6天时盐害率达57.14%,第9天时盐害率达100%;处理B在第3天时就出现盐害,盐害率达28.57%,第6天时盐害率达100%;处理C和处理D在第3天时出现盐害,且盐害率达100%。

由表2可以看出,处理A在第6天时盐害指数为11.43%,其他浓度NaCl处理在第3天时已经表现出盐害指数特征。随着NaCl处理浓度的加大,盐害指数值加大,到处理12 d时,处理D的盐害指数达到45.71%。

2.2 NaCl处理对草莓生长指标的影响

由表3可以看出,NaCl處理后草莓叶面积增长量、叶色指数、干物质含量随着NaCl浓度的升高而降低。处理D的叶面积增长量、干物质含量与对照相比差异极显著;叶色指数各处理间无显著差异。

2.3 NaCl处理对草莓叶片光合参数的影响

由表4可知,不同浓度NaCl处理对草莓叶片光合参数有明显影响,净光合速率(Pn)随着NaCl浓度的升高而减小,处理A、处理B与对照相比差异不显著,处理C、处理D与对照相比差异极显著。蒸腾速率(Tr)变化趋势与净光合速率相同,但处理间差异不显著。不同浓度NaCl处理与对照相比,胞间CO2浓度(Ci)呈降低趋势,但差异不显著。气孔导度(Gs)随着NaCl浓度的升高而减小,处理A、处理B与对照间无显著差异,处理C、处理D与对照相比差异显著。

3 小结与讨论

本试验条件下,30 mmol/L NaCl处理在第6天时出现盐害,60 mmol/L NaCl处理在第3天时就出现盐害;90、120 mmol/L NaCl处理在第3天时出现盐害,且盐害率达100%。NaCl处理后草莓叶面积增长量、叶色指数、干物质含量随着NaCl浓度的升高而降低。各浓度NaCl处理的草莓叶面积增长量与对照相比差异显著,120 mmol/L NaCl处理的草莓干物质含量与对照相比差异极显著,其他处理草莓干物质含量与对照间差异不显著;叶色指数各处理间无显著差异。不同浓度NaCl处理对草莓叶片光合参数有明显影响,与对照相比,NaCl处理的草莓植株净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度皆有所下降。

NaCl处理下的草莓主要表现为生长缓慢、叶面积增长量降低、叶色指数下降、植物的干重明显降低。不同浓度NaCl处理下的叶片萎蔫、边缘焦枯程度等不同,30 mmol/L NaCl处理第6天就出现盐害现象,说明草莓抗盐碱能力比较弱。

叶绿素会显示植物体进行光合作用的强度,故其含量可作为反映光合强度的生理指标。较高的盐浓度会降低植物体内叶绿素的含量,其主要原因为在盐碱环境条件下,植物体对矿质营养和水分的吸收匮乏,造成营养失调而导致体内叶绿素含量降低[4]。本试验不同浓度NaCl处理降低了植物体内叶绿素的含量,叶绿素指数降低。也就是说NaCl处理对草莓体内叶绿素的含量有抑制作用,不同处理叶绿素含量下降程度不同。

光合作用是植物最基本的生命活动之一,前人研究表明,盐处理下柑橘、葡萄、枸杞等植株叶片的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度下降[5],对于盐碱胁迫下植物净光合速率降低的原因至今还未形成统一的认识,前人研究认为引起光合速率下降的原因存在着气孔和非气孔因素[6,7],还有研究认为限制光合作用的气孔因素和非气孔因素二者之间并不是相互独立的,二者随胁迫时间的长短和胁迫浓度的高低而处于动态的变化之中[5]。本试验在不同浓度NaCl处理下,与对照相比,随着光合速率的降低,蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度皆有所下降,说明导致不同浓度NaCl处理下光合速率降低的原因包含气孔因素。

参考文献:

[1] 王丽娟,刘文军,宗士红,等.不同NaCl浓度对不同番茄种子萌发的影响[J].天津农业科学,2012,18(5):89-91.

[2] 尹克林.草莓无土栽培[J].中国南方果树,2001,30(1):34-35.

[3] 许开华,史久浩,吴建能,等.大棚草莓增施有机肥对土壤盐分含量及其生长的影响[J].农技服务,2011,28(1):63,66.

[4] HONG Z,LAKKINENI K,ZHANG Z. Removal of feedback inhibition of 1-pyrroline-5-carboxylatesynthetase (P5 CS) results in increased praline accumulation and protection of plants from osmotic stress[J].Plant Physiology,2000,122:1129-1136.

[5] 王连君.草莓耐盐碱性研究[D].长春:吉林农业大学,2011.

[6] 张秀刚,刁福山,张秀贵,等.草莓基础生理及其栽培[M].北京:中国林业出版社,1993.

[7] 刘国花.植物抗盐机理研究进展[J].安徽农业科学,2006,34(23):6111-6112.

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